7. ¿¡³ÊÁö º¸Á¸ÀÇ ¹ýÄ¢.
´ë±â¾Ð ÇÏ¿¡¼ ¼·¾¾ 0µµÀÇ ¾óÀ½¿¡ ¿À» °¡ÇÏ¸é ¿Âµµ´Â ¿Ã¶ó°¡Áö ¾Ê°í °è¼Ó ¾óÀ½ÀÌ ³ì¾Æ ¹°ÀÌ µÈ´Ù. ¶Ç ¹°¿¡ °è¼Ó ¿À» °¡ÇÏ¸é ¼·¾¾ 100µµÀÇ ¹°ÀÌ µÇ°í ´õ ¿À» °¡Çصµ ¿Âµµ´Â ¿À¸£Áö ¾Ê°í ¹°ÀÌ ±âü·Î º¯ÇÑ´Ù. ±× µ¿¾È ¿ÀÌ ÇÑ ÀÏÀº ¾î¶»°Ô µÈ °ÍÀϱî? ÀÌ·± ¹®Á¦¸¦ ´Ù·ç´Â °ÍÀ» ¿¿ªÇÐÀ̶ó°í ºÎ¸¥´Ù.
¿Àº ¾î¶»°Ô À̵¿µÇ´Â °ÍÀϱî? ´ºÅÏ ¶§±îÁö´Â ¿ÀÇ º»ÁúÀº ¹°ÁúÀÔÀÚÀÇ ¿îµ¿À¸·Î »ý°¢ÇßÀ¸³ª 18¼¼±â¿¡ À̸£·¯¼´Â ¿ÀÇ Àü´ÞÀº Ä®·Î¸¯(caloric)À̶ó´Â '¹«°Ô°¡ ¾ø´Â ¹°Áú ÀÔÀÚ'¸¦ Èí¼öÇϰųª ¹æÃâÇؼ »ý±â´Â °ÍÀ̶ó°í »ý°¢ÇÏ°Ô µÇ¾ú´Ù. Ä«¸£³ë(Sadi Carnot, 1796-1832)´Â ¿±â°üÀÇ ¿È¿À²À» ¿¬±¸ÇÏ¸é¼ ¿È¿À²Àº ¿±â°üÀ» ±¸¼ºÇÏ´Â µÎ ¿Âµµ¸¸ÀÇ ÇÔ¼ö°¡ µÈ´Ù´Â »ý°¢À» ¹ßÇ¥ÇÏ¿´´Ù. ÀÌ¿¡ ±â¹ÝÇؼ ÈÄ¿¡ ±×´Â ´ÙÀ½°ú °°Àº Ä«¸£³ëÀÇ Á¤¸®¸¦ ¹ßÇ¥Çß´Ù.
µÎ ¿¿ø »çÀÌ¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â »çÀÌŬ Áß ±× ¿È¿À²ÀÌ ÃÖ´ëÀÎ °ÍÀº °¡¿ª(ʦæ½)»çÀÌŬÀε¥, ±× ¿È¿À²Àº µÎ ¿¿øÀÇ Àý´ë¿Âµµ¿¡ ÀÇÇؼ¸¸ Á¤ÇØÁö¸ç ÀÛ¾÷¹°Áú°ú´Â °ü°è°¡ ¾ø´Ù. ÀÌ»ó±âü(×âßÌѨô÷)ÀÎ °æ¿ì °í¿Â¿¿ø(ÍÔè®æðê¹)ÀÇ Àý´ë¿Âµµ¸¦ T1, Àú¿Â¿¿øÀÇ Àý´ë¿Âµµ¸¦ T2¶ó Çϸé, ±× ¿È¿À²Àº (T1£T2)/T1·Î ÁÖ¾îÁø´Ù. ÀÌ Á¤¸®´Â ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢ ¹× Á¦2¹ýÄ¢À¸·ÎºÎÅÍ ¾ò¾îÁø °ÍÀÌ´Ù.
1. ¿¡³ÊÁö´Â ¹«¾ùÀΰ¡?
°¡. ¸î °¡Áö Á¤ÀÇ
(1) ±¹Á¦ ´ÜÀ§°è(System International)
±¹Á¦ÀûÀ¸·Î Ç¥ÁØÈÇÑ ´ÜÀ§¸¦ ¸»ÇÏ¸ç ½Ã°£¿¡´Â ÃÊ(sec), ±æÀÌ¿¡´Â ¹ÌÅÍ(m), Áú·®¿¡´Â ų·Î±×·¥(kg)À» ¾´´Ù.
(2) ¼Óµµ¿Í °¡¼Óµµ
ÁúÁ¡(òõïÇ) ¶Ç´Â ¹°Ã¼ÀÇ ´ÜÀ§½Ã°£´ç ¿òÁ÷ÀÎ °Å¸®¸¦ ¼Óµµ¶óÇÏ¸ç ¹æÇâÀ» »ý°¢ÇÏÁö ¾ÊÀ» ¶§´Â ¼Ó·Â, ¹æÇâÀ» °í·ÁÇÏ¸é ¼Óµµ¶óÇÑ´Ù. ´ÜÀ§´Â m/secÀÌ´Ù . °¡¼Óµµ¶õ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ´ÜÀ§½Ã°£ ³»ÀÇ ¼ÓµµÀÇ º¯È·®À» ¸»ÇÏ¸ç ´ÜÀ§´Â m/secÀÌ´Ù.
(3) Èû(Force)
Á¤ÁöÇÏ°í ÀÖ´Â ¹°Ã¼¸¦ ¿òÁ÷ÀÌ°í, ¿òÁ÷ÀÌ°í ÀÖ´Â ¹°Ã¼ÀÇ ¼Óµµ³ª ¿îµ¿¹æÇâÀ» ¹Ù²Ù´Â ÀÛ¿ëÀ» ÈûÀ̶óÇϸç. ¹°¸®Çп¡¼´Â ÀÛ¿ëÀÌ ÀϾ´Â ¿øÀÎÀ̳ª ³ªÅ¸³ª´Â ¹æ½Ä¿¡ µû¶ó Àü±â·Â·Áß·Â(ñìÕô)·ÇÙ·Â(ú·æ³)·±¸½É·Â(Ï´ãýÕô) µîÀ̶ó ÇÑ´Ù. ÈûÀÇ ´ÜÀ§´Â ´ºÅÏ(N) ÀÌ°í 1NÀº 1kgÀÇ Áú·®À» °¡Áø ¹°Ã¼¿¡ 1m/sec ÀÇ °¡¼Óµµ¸¦ ÁÖ´Â ÈûÀ» ¸»ÇÑ´Ù. µû¶ó¼
1N = 1kg·m/sec ÀÌ´Ù.
(4) ÀÏ(Work)
¹°Ã¼¿¡ ÀÛ¿ëÇÑ Èû°ú, ±× ÈûÀÇ ¹æÇâÀ¸·Î ¿òÁ÷ÀÎ ¹°Ã¼ÀÇ À̵¿ °Å¸®ÀÇ °öÀ» ÀÏÀ̶ó ÇÏ¸ç ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥½ÃÇÑ´Ù. W = F·s ÈûÀÇ ´ÜÀ§´Â ÁÖ¿ï(J / joule)À̸ç 1J = 1N·m = 0.7376 ft·lb ÀÌ´Ù.
¶Ç´Â 1J = (1 kg·m/sec)·m = 1 kg·m/sec ÀÌ´Ù.
³ª. ¿¡³ÊÁö
¹°Ã¼°¡ Áö´Ï°í ÀÖ´Â ¹°¸®ÀûÀÎ ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ´É·ÂÀ» ¿¡³ÊÁö¶ó°í ÇÑ´Ù. ½Ç»ýÈ°¿¡¼´Â Àü¿ëµÇ¾î »ýÈ°·ÂÀ̳ª µ¿·Â µî¿¡ ´ëÇؼµµ »ç¿ëµÈ´Ù. ¹°Ã¼°¡ E¶ó´Â Å©±âÀÇ ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â »óÅ¿¡ ÀÖÀ» ¶§, ÀÌ ¹°Ã¼´Â E¶ó´Â Å©±âÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ Áö´Ï°í ÀÖ´Ù°í ÇÑ´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é, ³ôÀº °÷¿¡ ÀÖ´Â ¹°Ã¼°¡ ³«ÇÏÇÏ¸é ´Ù¸¥ ¹°Ã¼¿¡ ÈûÀ» ¹ÌÃļ ÀÏÀ» Çϸç, ¶Ç ¾î¶² ¼Óµµ·Î ¿îµ¿ÇÏ°í ÀÖ´Â ¹°Ã¼´Â ±× ¿îµ¿À» ¹æÇØÇÏ·Á´Â ´Ù¸¥ ¹°Ã¼¿¡ ÈûÀ» ¹ÌÃļ ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Áï, ³ôÀº °÷¿¡ ÀÖ´Â ¹°Ã¼´Â Áö»ó¿¡ ÀÖ´Â ¹°Ã¼¿¡ ºñÇؼ, ¶Ç ¿îµ¿Ã¼´Â Á¤ÁöÇØ ÀÖ´Â ¹°Ã¼¿¡ ºñÇؼ º¸´Ù Å« ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â °¡´É¼ºÀ» Áö´Ï°í ÀÖ´Ù. ÀÌ°ÍÀ» ¹°¸®Çп¡¼´Â ³ôÀº °÷¿¡ ÀÖ´Â ¹°Ã¼´Â ³ôÀÌ¿¡ »óÀÀÇÏ´Â À§Ä¡¿¡³ÊÁö(E=mgh)¸¦ °¡Áö°í ÀÖÀ¸¸ç, ¿îµ¿Ã¼´Â ±× ¼Óµµ¿¡ ÀÇÇؼ °áÁ¤µÇ´Â ¿îµ¿¿¡³ÊÁö(E=(1/2)mv2)¸¦ °¡Áö°í ÀÖ´Ù°í ÇÑ´Ù.
À§Ä¡¿¡³ÊÁöÀÇ ¿Í ¿îµ·¿¡³ÊÁöÀÇ ´ÜÀ§´Â ´Ù kg·m/sec ÀÌ´Ù. ´Ü g = 9.8m/sec ÀÌ´Ù.
ź¼ºÃ¼(÷¥àõô÷)ÀÇ º¯Çü¿¡³ÊÁö¸¦ ºñ·ÔÇÏ¿© ¿¿¡³ÊÁö ·ÀüÀÚ±âÀû ¿¡³ÊÁö µî, ÀÚ¿¬°è¿¡´Â ¿©·¯ °¡Áö ¹°¸®Àû »óÅ¿¡ µû¶ó ±× Å©±â°¡ °áÁ¤µÇ´Â ¸¹Àº ¿¡³ÊÁö°¡ ÀÖ´Ù. ¶Ç ¹°Áú ³»¿¡ º¸À¯µÇ¾î ÀÖ¾î ÈÇк¯È¿¡ µû¶ó ¹æÃâµÇ´Â ÈÇп¡³ÊÁö, ¿øÀÚÇÙÀÇ º¯È¯¿¡ µû¶ó ³ªÅ¸³ª´Â ¿øÀÚ¿¡³ÊÁö µî, ¹°ÁúÀÇ ÈÇÐÀû °áÇÕ»óųª ¿øÀÚÇÙ ¼Ó¿¡ ÀÖ´Â ÇÙÀÚ(ú·í)ÀÇ °áÇÕ»óÅ¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â ¿¡³ÊÁöµµ »ý°¢ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
¡¼¿¡³ÊÁöÀÇ º¯È¯¡½ ¿¡³ÊÁö´Â »óÈ£°£¿¡ º¯È¯ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é, ³ôÀº °÷¿¡ ÀÖ´Â ¹°ÀÇ À§Ä¡¿¡³ÊÁö´Â ³«ÇÏÇÔÀ¸·Î½á ¿îµ¿¿¡³ÊÁö·Î º¯ÇÏ°í, ÀÌ°ÍÀ¸·Î ¹ßÀü±â¸¦ ȸÀü½ÃÅ°¸é Àü±â¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯µÈ´Ù. ¶Ç Àü±â¿¡³ÊÁö´Â Àüµ¿±â¸¦ ÅëÇؼ ¿îµ¿¿¡³ÊÁö·Î º¯ÇÏ°í, Àü¿±â(ï³æðÐï)³ª Àüµî µîÀ» ÅëÇؼ ¿¿¡³ÊÁö³ª ºû¿¡³ÊÁö·Î º¯ÇÑ´Ù. ¶Ç µ¿¹°ÀÇ Ã¼³»¿¡¼´Â ¹°ÁúÀÇ ÈÇÐÀû º¯È¿¡ ÀÇÇØ »ý±ä ¿¿¡³ÊÁö°¡ ²÷ÀÓ¾øÀÌ ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö ¶Ç´Â Àü±âÀû ¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯µÇ°í ÀÖ´Ù. µ¶ÀÏÀÇ ÀÇ»çÀÌ¸ç ¹°¸®ÇÐÀÚÀÎ ¸¶À̾î(Robert Mayer, 1814-1878)´Â 1842³â ¿´ëÁö¹æ¿¡¼ ¼±»ó ±Ù¹« Áß ¿´ëÀεéÀÇ Á¤¸ÆÇÇ°¡ À¯·´Àκ¸´Ù ¸Å¿ì »¡°£ °ÍÀ» º¸°í ±× ÀÌÀ¯¸¦ »ç¶÷µéÀÌ À½½Ä¹°À» ¸ÔÀ¸¸é ±×°ÍÀÌ »ê¼Ò¿Í ¹ÝÀÀÇؼ ¸öÀÇ ¿ÀÌ µÇ°í ±× ¿ÀÌ ´Ù½Ã ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö·Î ¼Ò¸ðµÇ´Âµ¥, ¿´ëÀεéÀº ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁöÀÇ ¼Ò¸ð°¡ Àû¾î¼ Á¤¸Æ ÇÇ ¼Ó¿¡ »ê¼Ò°¡ ´õ ¸¹ÀÌ ³²¾Æ Àֱ⠶§¹®À̶ó°í ¸»Çß´Ù. ÀÌ°ÍÀº À½½Ä¹°ÀÇ ÈÇÐ ¿¡³ÊÁö, ¿, ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö(ÀÏ) µîÀÌ »óÈ£º¯È¯ÀÌ °¡´ÉÇÑ °ÍÀ» ½Ã»çÇØ ÁÖ´Â °üÂûÀ̾ú´Ù.
±×·¯³ª ÀÌ¿Í °°Àº ¿¡³ÊÁöÀÇ »óÈ£º¯È¯ÀÌ ¹Ýµå½Ã ¿ÏÀü¹«°áÇÏ°Ô ÀÌ·ç¾îÁö´Â °ÍÀº ¾Æ´Ï´Ù.
º¸Åë ¿¡³ÊÁöº¯È¯ÀåÄ¡¿¡¼´Â ¿¡³ÊÁöÀÇ º¯È¯À²À» È¿À²(üùëÒ)À̶ó°í Çϴµ¥, È¿À²ÀÌ 100 %¿¡ °¡±î¿î °ÍÀº ¼ö·Â¹ßÀü±â Á¤µµÀÌ°í, ±× ¹ÛÀÇ °ÍÀº È¿À²ÀÌ ÈξÀ ¶³¾îÁø´Ù. ƯÈ÷ ¿¹ÀüºÎÅÍ »ç¿ëµÇ¾î ¿Â ¿øµ¿±âÀÎ ¿±â°üÀº È¿À²ÀÌ ´ë´ÜÈ÷ ³·¾Æ¼, ¹Þ¾ÆµéÀÎ ¿¿¡³ÊÁö Áß¿¡¼ ºÒ°ú 35 %¸¸ÀÌ ±â°èÀûÀÎ µ¿·Â(¿îµ¿¿¡³ÊÁö)À¸·Î º¯ÇÒ µû¸§ÀÌ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ¿îµ¿¿¡³ÊÁö¸¦ ¿¿¡³ÊÁö·Î ¹Ù²Ù´Â ÀÏ(¿¹¸¦ µé¸é, ¸¶Âû¿¡ ÀÇÇؼ)Àº ½¬¿ì³ª, ¹Ý´ë·Î ¿¿¡³ÊÁö¸¦ ÀüºÎ ¿ªÇÐÀûÀÎ ÀÏ·Î ¹Ù²Ù´Â °ÍÀº ¿ø¸®ÀûÀ¸·Î ºÒ°¡´ÉÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿¡³ÊÁö´Â ±× ÇüŸ¦ ¹Ù²Ù¾îµµ º¯È¯ÀÇ ÀüÈĸ¦ ÅëÇؼ ±× ÃÑ·®Àº º¯ÇÏÁö ¾Ê°í À¯ÁöµÇÁö¸¸, ÀÌ »óÈ£º¯È¯Àº ¹Ýµå½Ã °¡¿ªÀû(ʦæ½îÜ)ÀÎ °Í¸¸Àº ¾Æ´Ï´Ù. ÀÌ °ü°è´Â ÀÌ·Ð»ó ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢ ¹× Á¦2¹ýÄ¢À¸·Î¼ Á¤½ÄȵǾî ÀÖ´Ù.
2. ¿¡³ÊÁö º¸Á¸ÀÇ ¹ýÄ¢
¿¡³ÊÁö´Â ±× ÇüŸ¦ ¹Ù²Ù°Å³ª ¹°Ã¼¿¡¼ ¹°Ã¼·Î ¿Å±â°Å³ª Çصµ ÀüüÀÇ ¾ç¿¡´Â º¯ÇÔÀÌ ¾ø´Ù´Â ¹°¸®¹ýÄ¢À» ¸»ÇÑ´Ù.
¹°Áú ¹× Àå(íÞ)À¸·Î ÀÌ·ç¾îÁø ¹°¸®ÇÐÀû ü°è¿¡ ´ëÇÑ °¡Àå ±âº»ÀûÀÎ ¹°¸®¹ýÄ¢ÀÇ ÇϳªÀÌ´Ù. ´ÝÈù °è°¡ °¡Áö´Â ¿¡³ÊÁö ÃÑ°è´Â ¾î¶² ¹°¸®ÈÇÐÀû º¯È°¡ ÀϾµµ ºÒº¯ÀÓÀ» ÀǹÌÇϸç, ¿Ü°è¿¡¼ °í¸³µÇ¾î ¼·Î º¸Á¸·ÂÀ» ¹ÌÄ¡°í ÀÖ´Â ÁúÁ¡°è(òõïÇͧ)°¡ °¡Áö´Â Àü(îï)¿¡³ÊÁö´Â ¿îµ¿¿¡³ÊÁö ¥Ò(1/2)mv2(mÀºÁúÁ¡ÀÇ Áú·®, v´Â ¼Óµµ)¿Í ÁúÁ¡ÀÇ À§Ä¡¸¸À¸·Î Á¤ÇØÁö´Â À§Ä¡(ÆÛÅÙ¼È)¿¡³ÊÁöÀÇ ÇÕÀ¸·Î Ç¥½ÃµÈ´Ù.
mv + mgh = mv + mgh
Áï, Áß·Â(ñìÕô)À̳ª Á¤Àü±â·Â(ð¡ï³Ñ¨Õô) µî ¹°Ã¼(¶Ç´Â ´ëÀüÀÔÀÚ)¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â ÈûÀÌ ¹°Ã¼ÀÇ À§Ä¡¸¸À¸·Î Á¤ÇØÁú ¶§¿¡´Â ±× ¹°Ã¼ÀÇ À§Ä¡¿¡³ÊÁö°¡ °¨¼ÒÇÏ¸é ±× ¸ò¸¸Å ¿îµ¿¿¡³ÊÁö°¡ Áõ°¡ÇÏ°í, ¹Ý´ë·Î ¿îµ¿¿¡³ÊÁö°¡ °¨¼ÒÇÏ¸é ±× ¸ò¸¸Å À§Ä¡¿¡³ÊÁö·Î ÀúÀåµÇ¾î À§Ä¡¿¡³ÊÁö¿Í ¿îµ¿¿¡³ÊÁöÀÇ ÇÕÀº ´Ã ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÈ´Ù.
¡¼¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö º¸Á¸¡½
ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿îµ¿Ã¼ÀÇ À§Ä¡¿¡³ÊÁö¿Í ¿îµ¿¿¡³ÊÁö´Â ¼·Î ÀüȯÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ¿Ü·ÂÀÌ ÀÛ¿ëÇÏÁö ¾Ê´Â ÇÑ ¼·Î ÀüȯÇÏ¿© ±× ÇÕÀº Ç×»ó ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÈ´Ù. ÁøÀÚÀÇ ¿îµ¿À» ¿¹·Î µé¸é, ÃßÀÇ ¿îµ¿¿¡³ÊÁö´Â °¡Àå ³·Àº À§Ä¡¿¡¼ ÃÖ´ë°¡ µÇ°í °¡Àå ³ôÀº À§Ä¡¿¡¼ ÃÖ¼Ò°¡ µÇ¾î ¾çÂÊ ¿¡³ÊÁöÀÇ ÇÕÀº ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÈ ä ¿îµ¿ÀÌ °è¼ÓµÈ´Ù(À̶§ °ø±âÀÇ ÀúÇ×Àº »ý°¢ÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù). ÀÌ·¯ÇÑ °ü°è¸¦ ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁöº¸Á¸¹ýÄ¢À̶ó Çϸç, ÀÌ ¹ýÄ¢ÀÌ ¼º¸³ÇÏ´Â ¿ªÇа踦 º¸Á¸°è(ÜÁðíͧ)¶ó ÇÑ´Ù. ÁøÀÚÀÇ ¿îµ¿ ¿Ü¿¡ ¿ë¼ööÀÇ Áøµ¿µµ ÀüÇüÀûÀÎ ¿¹ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ÀÌ °æ¿ìÀÇ ¿¡³ÊÁöº¸Á¸¹ýÄ¢Àº ¿ªÇÐÀû °úÁ¤¿¡ ÇÑÇØ ¼º¸³µÇ´Â °ÍÀ̸ç, ¿©±â¿¡ ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÇ ¿¡³ÊÁö(¿ ·Àü±â µî)°¡ °ü¿©ÇÒ ¶§´Â ¼º¸³ÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù. ÀÌ ³Á¡À» ±Øº¹ÇÏ°í ¿¡³ÊÁö º¯È°úÁ¤À» ¸ðµç ¿¡³ÊÁö·Î È®ÀåÇÏ¿© º¸Á¸¹ýÄ¢ÀÌ ¸ðµç ¿¡³ÊÁö¿¡ ´ëÇÏ¿© ¼º¸³ÇÑ´Ù°í ÇÏ´Â °ÍÀÌ ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢ÀÌ´Ù. ÀÌ ¹ýÄ¢Àº ¹°¸®ÇÐ Àü¹Ý¿¡ °ÉÃÄ ¼º¸³ÇÏ´Â ±âº»¹ýÄ¢À¸·Î ÀÎÁ¤ÇÑ´Ù.
ÄûÁî: ´õ »¡¸® ¶³¾îÁö´Â Æ÷ź
³ôÀº ¾ð´ö¿¡¼ ±×¸²°ú °°ÀÌ ´ëÆ÷¸¦ ½ð´Ù.
¿¬Á÷»óÇâ ¹æÇâ°ú, ¿¬Á÷ ¾Æ·¡ ¹æÇâ, ±×¸®°í ¼öÆòÀ¸·Î °°Àº ¼ÓµµÀÇ Æ÷źÀ» ½ð´Ù°í ÇÒ ¶§ Áö¸éÀ» ¶§¸®±â Á÷ÀüÀÇ ¼Óµµ°¡ °¡Àå Å« °æ¿ì´Â ¾î¶² °ÍÀΰ¡?(°ø±âÀúÇ×Àº °í·ÁÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù)
1) À§·Î ½ð Æ÷ź
2) ¼öÆòÀ¸·Î ½ð Æ÷ź
3) ¾Æ·¡·Î ½ð Æ÷ź
4) À§·Î ½ð Æ÷ź°ú ¾Æ·¡·Î ½ð Æ÷ź
5) ¸ðµÎ °°Àº ¼Óµµ·Î ¶³¾îÁø´Ù.
Çؼ®:
Æ÷źÀÌ Æ÷¿¡¼ ½î¾ÆÁö´Â ¼ø°£ÀÇ Æ÷źÀÌ °¡Áö°í ÀÖ´Â ¿¡³ÊÁö´Â ¼¼ °æ¿ì ¸ðµÎ °°´Ù. °°Àº ³ôÀÌ(°°Àº À§Ä¡¿¡³ÊÁö)¿¡¼ °°Àº ¼Óµµ(°°Àº ¿îµ¿¿¡³ÊÁö)·Î ½î¾Ò±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ¸¶Âù°¡Áö·Î ¼¼Æ÷ź ¸ðµÎ ¹Ù´Ú¿¡ ¶³¾îÁú ¶§ ¼Óµµµµ ¸ðµÎ °°´Ù. ¿Ö³ÄÇÏ¸é ¿îµ¿¿¡³ÊÁö¿Í À§Ä¡¿¡³ÊÁö¸¦ ´õÇÑ °ªÀÎ ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö°¡ ¿îµ¿ÀÇ ¸ðµç °úÁ¤¿¡¼ °°±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö º¸Á¸¹ýÄ¢ ¶§¹®ÀÌ´Ù.
µû¶ó¼ °°Àº ³ôÀÌ(¹Ù´Ú)À̹ǷΠÀ§Ä¡¿¡³ÊÁö°¡ ¸ðµÎ °°°í ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö°¡ º¸Á¸µÇ¹Ç·Î ¼¼ °æ¿ì ¸ðµÎ °°Àº ¼Óµµ(°°Àº ¿îµ¿¿¡³ÊÁö)·Î ¹Ù´ÚÀ» ¶§¸± °ÍÀÌ´Ù. °á°úÀûÀ¸·Î ±×¸²¿¡¼ º¸´Â ¹Ù¿Í °°ÀÌ ÃÖÁ¾ ¼Óµµ´Â Ãʱâ´øÁø ¼Óµµ¿Í ³ôÀÌ¿¡¸¸ °ü°èµÇÁö ´øÁö´Â ¹æÇâ°ú´Â °ü°è°¡ ¾ø´Ù. (¹®Á¦Ãâó:The Physics Teacher 1987.8)
°¡. ¿¿ªÇÐ Á¦1 ¹ýÄ¢
°£´ÜÈ÷ ¸»Çϸé ÀÏ°ú ¿ÀÌ ¼·Î °°Àº Á¾·ùÀÇ ¾çÀÌ°í ¼·Î º¯È¯µÇ¸ç ±× ÈûÀº º¸Á¸µÈ´Ù´Â ¿¡³ÊÁö º¸Á¸ÀÇ ¹ýÄ¢ÀÌ´Ù. ¿ÀÌ ¿¡³ÊÁöÀÇ ÇÑ ÇüŶó´Â »ç½Ç¿¡ ±âÃʸ¦ µÎ¾î ÀÌÁ¦±îÁö ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö °è¿¡¸¸ ±¹ÇÑÇؼ »ý°¢ÇØ ¿À´ø ¿¡³ÊÁöº¸Á¸¹ýÄ¢À» ¿ Çö»ó¿¡±îÁö È®ÀåÇÑ ¹ýÄ¢À» ¸»ÇÑ´Ù, Áï, ¿°ú ¿ªÇÐÀû ¿¡³ÊÁö¸¦ µ¿µîÇÑ ÀÔÀå¿¡¼ ´Ù·ç¾î ÀÌ µÎ °¡Áö ÇüÅÂÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ ÇÕÇÑ ¿¡³ÊÁöÀÇ º¸Á¸¹ýÄ¢ÀÌ´Ù. ¾î¶² ¹°Áú°è°¡ ÇÑ »óÅ¿¡¼ ´Ù¸¥ »óÅ·Πº¯ÇÒ ¶§, ±× »çÀÌ¿¡ ¾ò¾îÁø ÃÑ ¿¡³ÊÁö´Â ¿ÜºÎ¿¡¼ ÇÏ¿©Áø ¿ªÇÐÀû ÀÏ W¿Í ¿ÜºÎ¿¡¼ µé¾î¿Â ¿·® QÀÇ ÇÕ W-Q¿Í °°°í, ÀÌ °ªÀº Ãʱâ»óÅÂ¿Í ³ªÁß»óŸ¸À¸·Î °áÁ¤µÇ°í º¯È°úÁ¤¿¡´Â ¹«°üÇÑ ¾çÀÌ´Ù. ÀÌ W-Q´Â µÎ »óÅ·®ÀÇ Â÷( ¡âU = U - U)¿Í °°°í À̸¦ ³»ºÎ¿¡³ÊÁö¶ó°í ÇÑ´Ù.
¡âU = U - U = W-Q
¿ÜºÎ¿¡¼ ¿ÀÇ ÈíÀÔÀÌ ¾ø°í Àϵµ ¹ÞÁö ¾Ê¾Ò´Ù¸é, ±× ¹°Áú°èÀÇ ¿¡³ÊÁö´Â º¯ÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù. µû¶ó¼ ¹°Áú°èÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ °¨¼Ò½ÃÅ°Áö ¾Ê°í ¿ÜºÎ¿¡ ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀåÄ¡, Áï Á¦1Á¾ ¿µ±¸±â°üÀº ¿ø¸®ÀûÀ¸·Î Á¦ÀÛÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
ÀÌ ¿¡³ÊÁö º¸Á¸¹ýÄ¢À» À̾߱âÇÏ·Á¸é ¸ÕÀú ¿¸° °è¿Í ´ÝÈù °è¸¦ »ý°¢ÇØ¾ß Çϴµ¥ °è¶õ ¿ì¸®°¡ °ü½ÉÀ» °®°í °üÂûÇÏ·Á°í ÇÏ´Â ¿ìÁÖÀÇ ÀϺκÐÀÌ°í ±× ³ª¸ÓÁö´Â ÁÖÀ§(surrounding)¶ó°í Çϴµ¥ ¿¸° °è¶õ ÀÌ ÁÖÀ§¸¦ ÅëÇØ ¹«¾ð°¡°¡ ±³È¯ÀÌ °¡´ÉÇÑ °ÍÀ» ¸»ÇÑ´Ù. µû¶ó¼ ¿ìÁÖÀÇ ¿¡³ÊÁö´Â º¸Á¸µÈ´Ù°í ¸»ÇÒ ¶§ ´ÝÈù °è¸¦ µÎ°í ÇÏ´Â ¸»ÀÌ´Ù. ÀÌ ¶§ ¿¡³ÊÁö º¸Á¸ÀÇ ¹ýÄ¢Àº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç®¾î ¸»ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
"¿ìÁÖ°¡ óÀ½ »ý±æ ¶§ ÀÏÁ¤ÇÑ ¾çÀÇ ¿¡³ÊÁö°¡ ÁÖ¾îÁ³´Ù. ÀÌ ¿¡³ÊÁö´Â Áú·®°ú º¯È¯µÇÁö¸¸ Àüü·Î´Â ºÒº¯ÀÌ´Ù. ÀÌ ÀÏÁ¤ÇÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ °¡Áö°í ¿ìÁÖ´Â »ì¸²À» ²Ù·Á ³ª°£´Ù. ¿ìÁÖÀÇ ÀϺθ¦ ¶¼¾î³õ°í ¿ÜºÎ¿Í Â÷´ÜµÈ ´ÝÈù °è·Î »ý°¢ÇÑ´Ù¸é ±× ¾È¿¡ ¾î¶² ¹°¸® ÈÇÐÀû º¯È°¡ ÀϾ´õ¶óµµ ±× °èÀÇ ¿¡³ÊÁö´Â º¸Á¸µÈ´Ù. "
³ª. ¿¿ªÇÐ Á¦2 ¹ýÄ¢
²ú´Â ¹° 0.1Kg °ú ¾óÀ½ 0.1KgÀ» ¼¯À¸¸é ¾à ¼·¾¾ 10µµÀÇ ¹° 0.2KgÀÌ µÈ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ÀÚ¿¬½º·¯¿î °úÁ¤ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ³ªÁß¿¡ µ¹¾Æ°¡ º¸´Ï ¹°ÀÌ 0.1KgÀÇ ¾óÀ½°ú 0.1KgÀÇ ¹°·Î º¯Çß´Ù¸é ÀÌ´Â ³î¶ó¿î ÀÏÀÌ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢¿¡´Â ¾î±ß³ªÁö ¾Ê´Â´Ù. ±×·¯³ª ÀÚ¿¬½º·´°Ô ÀÌ·± ÀÏÀº ÀϾÁö ¾Ê´Â´Ù. Áï ¿¿¡´Â È帣´Â ÁøÇà ¹æÇâÀÌ ÀÖ´Ù. Ŭ¶ó¿ìÁö¿ì½º((Clausius, Rudolf Julius Emanuel, 1822 -1888)´Â 1850³â ¿ ºÐÆ÷ÀÇ º¯È¿¡ ÀÇÇÏ¿© µ¿·ÂÀ» ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù´Â Ä«¸£³ëÀÇ °ßÇظ¦ J. P.ÁÙ°ú J. R.¸¶À̾ ¼¼¿î ¡®¿°ú ÀÏÀÇ ´ç·®(Ó×Õá) °ü°èÀÇ ¿ø¸®¡¯¿Í °áºÎ½ÃÄÑ, ¿Àº ¿ÜºÎ¿¡¼ ´ë°¡¸¦ Ä¡¸£Áö ¾Ê°í´Â Â÷°¡¿î ¹°Ã¼¿¡¼ ¶ß°Å¿î ¹°Ã¼·Î ¿Å°ÜÁöÁö ¾Ê´Â´Ù´Â ¿¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢À» Á¤½ÄÈ(ïÒãÒûù)ÇÏ¿´´Ù.
¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢ÀÌ °úÁ¤ÀÇ Àü°ú ÈÄ¿¡¼ÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ ¾çÀû(åÖîÜ)À¸·Î ±ÔÁ¦ÇÏ°í ÀÖ´Â µ¥ ´ëÇÏ¿©, Á¦2¹ýÄ¢Àº ¿¡³ÊÁö°¡ È帣´Â ¹æÇâÀ» ±ÔÁ¦ÇÏ´Â ¼º°ÝÀ» ¶ì°í ÀÖ´Ù. ÀÌ ¹ýÄ¢¿¡ ÀÇÇÏ¸é ¿Àº °í¿ÂºÎ¿¡¼ Àú¿ÂºÎ·Î È帣´Â °ÍÀ̸ç Àú¿ÂºÎ¿¡¼ °í¿ÂºÎ·Î È帣Áö´Â ¾Ê´Â´Ù. ÀÚ¿¬Çö»ó °¡¿îµ¥´Â ÀÌ¿Í °°Àº ºñ°¡¿ªÀû °úÁ¤ÀÌ ¸¹´Ù. ¿¹ÄÁ´ë ¸¶Âû¿¡ ÀÇÇÑ ¿ÀÇ ¹ß»ý, ±âüÀÇ È®»ê µîÀº ÁÖÀ§¿¡ ¾Æ¹« º¯Èµµ ÁÖÁö ¾Ê°í, ÀÌ°ÍÀ» ¿ªÀ¸·Î ÁøÇà½ÃÄÑ ¿ø·¡ÀÇ »óÅ·ΠµÇµ¹¸± ¼ö´Â ¾ø´Ù. ¶Ç ¿±â°ü¿¡¼´Â °í¿ÂÀÇ ¿¿ø¿¡¼ ¿À» ¾ò¾î ÀÌ ¿ÀÇ ÀϺθ¦ ³Ã°¢±â °°Àº Àú¿Â¿¿øÀ¸·Î Èê·Áº¸³»´Â °úÁ¤¿¡¼¸¸ ÀÏÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ°í, °í¿Â¿¡¼ ¾òÀº ¿À» ÀüºÎ ÀÏ·Î ¹Ù²Ü ¼ö´Â ¾ø´Ù. µû¶ó¼ ´Ù¸¸ ÇϳªÀÇ ¿¿ø¿¡¼ ¿À» ¹Þ¾Æ ÀÌ°ÍÀ» ÀÏ·Î ¹Ù²ÙµÇ ±× ¿Ü¿¡ ¾î¶² ¿ÜºÎÀÇ º¯Èµµ ÀÏÀ¸Å°Áö ¾Ê´Â ¿±â°ü, Áï Á¦2Á¾ ¿µ±¸±â°üÀº ¿ø¸®ÀûÀ¸·Î Á¦ÀÛÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
ÇÑÆí ¹°Ã¼ÀÇ »óŸ¸À¸·Î °áÁ¤µÇ´Â ¿£Æ®·ÎÇǶó´Â ¾çÀ» Á¤ÀÇÇÏ°í, ÀÌ°ÍÀ¸·Î Á¦2¹ýÄ¢¿¡ ´ëÇØ, ¡®¿ÀÇ ÃâÀÔÀÌ Â÷´ÜµÈ °í¸³°è¿¡¼´Â ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ °¨¼ÒÇÏ´Â º¯È´Â ÀϾÁö ¾Ê°í Ç×»ó ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â ¹æÇâÀ¸·Î º¯ÇÏ°í, °á±¹¿¡´Â ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ ±Ø´ë°ªÀ» °¡Áö´Â ÆòÇü»óÅ¿¡ µµ´ÞÇÑ´Ù¡¯Á¦2 ¹ýÄ¢À» ¼³¸íÇÒ ¼öµµ ÀÖ´Ù.
3. ¿£Æ®·ÎÇÇ
¹°Áú°è(Úªòõͧ)ÀÇ ¿Àû »óÅÂ(æðîÜíî÷¾)¸¦ ³ªÅ¸³»´Â ¹°¸®·®ÀÇ ÇϳªÀÌ´Ù. 1865³â Ŭ¶ó¿ìÁö¿ì½º°¡ º¯È¸¦ ¶æÇÏ´Â ±×¸®½º¾î ¥ó¥ñ¥ï¥ð¥ç¿¡¼ ÀÌ ¹°¸®·®À» ¿£Æ®·ÎÇǶó À̸§ÇÏ¿´´Ù. ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î´Â ¹°Áú°è°¡ Èí¼öÇÏ´Â ¿·® dQ¿Í Àý´ë¿Âµµ T¿ÍÀÇ ºñ dS=dQ/T·Î Á¤ÀÇÇÑ´Ù. ¿©±â¼ dS´Â ¹°Áú°è°¡ ¿À» Èí¼öÇÏ´Â µ¿¾ÈÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ º¯È·®ÀÌ´Ù. ¿±â°ü(æðѦμ)ÀÇ È¿À²À» ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î °è»êÇÏ´Â ÀÌ»ó±â°ü¿¡¼´Â ¸ðµç °úÁ¤ÀÌ °¡¿ª°úÁ¤À̹ǷΠ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÇÁö¸¸ ÀϹÝÀûÀ¸·Î Çö»óÀÌ ºñ°¡¿ª °úÁ¤ÀÎ ÀÚ¿¬Àû °úÁ¤À» µû¸£°Ô µÉ ¶§¿¡´Â ÀÌ ¾çÀº Áõ°¡ÇÏ°í ÀÚ¿¬Àû °úÁ¤¿¡ ¿ªÇàÇÒ ¶§¿¡´Â °¨¼ÒÇÏ´Â ¼ºÁúÀÌ ÀÖ´Ù. Áï ÀÚ¿¬Çö»óÀÇ º¯È°¡ ÀÚ¿¬Àû ¹æÇâÀ» µû¶ó ¹ß»ýÇϴ°¡¸¦ ³ªÅ¸³»´Â ôµµ·Î ´Ù·ç¾îÁø´Ù.
´ëºÎºÐ ÀÚ¿¬Çö»óÀÇ º¯È´Â ¾î¶² ÀÏÁ¤ÇÑ ¹æÇâÀ¸·Î¸¸ ÁøÇàÇÑ´Ù. Áï, ¿ÀÌ ³·Àº ¿Âµµ¿¡¼ ³ôÀº ¿Âµµ·Î È帣°Å³ª, ¾Æ¹«·± ´Ù¸¥ º¯È ¾øÀÌ ¿ÀÌ ÀÏ·Î ¹Ù²î´Â °ÍÀº »ç¶÷µéÀÇ °æÇèÀ» ÅëÇØ °ú°Å¿¡ ÇÑ ¹øµµ ÀÏ¾î³ Àϵµ ¾ø°í ¾ÕÀ¸·Îµµ ÀϾÁö ¾ÊÀ» °ÍÀ¸·Î »ç½Ç»ó È®½ÅÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀϵéÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ±×°ÍµéÀÌ ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù°í Áõ¸íµÈ ÀÏÀº ¾ø´Ù. µû¶ó¼ ÀϾ ¼öµµ ÀÖÁö¸¸ ±× È®·üÀÌ ±ØÈ÷ ³·¾Æ¼ °üÃøÇϱ⠺Ұ¡´ÉÇÏ´Ù°í º¸´Â °ÍÀÌ ³ªÀ» °ÍÀÌ´Ù. ±×·¸´Ù¸é ¿¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢ÀÌ Á¦½ÃÇÏ´Â º¯ÈÀÇ ¹æÇ⼺, ¿¹¸¦ µé¾î ¿ÀÌ ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼ ³·Àº ¿Âµµ·Î È帣´Â °ÍÀº ±× ¹æÇâÀ¸·Î º¯È°¡ ÀϾ È®·üÀÌ Áö±ØÈ÷ ³ôÀ½À» À̾߱âÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ ÀÚ¿¬Çö»óÀÇ º¯È´Â ¹°Áú°èÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â ¹æÇâÀ¸·Î ÁøÇàÇÑ´Ù´Â ¸»Àº ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â º¯È°¡ ÀϾ È®·üÀÌ Áö±ØÈ÷ ³ô´Ù´Â °ÍÀÌ µÈ´Ù. ¾î¶² ÇÑ »óÅÂ(»óÅÂ1)¿¡¼ ´Ù¸¥ ÇÑ »óÅÂ(»óÅÂ2)·ÎÀÇ º¯È°¡ Ç×»ó ÀϾ±â À§Çؼ´Â »óÅÂ2°¡ »óÅÂ1º¸´Ù È®·üÀÌ Áö±ØÈ÷ ³ôÀº »óŶó¾ß ÇÑ´Ù. °á±¹ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ÀÌ¿Í °°ÀÌ È®·ü°ú ¿¬°üµÇ¾î ÀÖ´Ù.
¾î¶² »óÅ¿¡ ´ëÇÑ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ±× »óÅ¿¡ ´ëÇÑ È®·üÀÇ Ã´µµÀÏ »Ó ¾Æ´Ï¶ó ,¶ÇÇÑ ±× »óÅ¿¡ ´ëÇÑ ¹«Áú¼ÇÔ(randomness)ÀÇ Ã´µµÀ̱⵵ ÇÏ´Ù. ¾î¶² °èÀÇ ¹«Áú¼ÇÑ »óÅÂ(¿¹¸¦ µé¾î, ±âü »óÅÂ)¿¡ ÇØ´çÇÏ´Â ºÐÀÚµéÀÇ ¹è¿ ¹æ¹ý ¼ö´Â ¸Å¿ì ¸¹°í, ±×´ë ´ëÇÑ È®·üÀÌ Å«µ¥ ¹ÝÇØ Áú¼°¡ ÀÖ´Â »óÅÂ(¿¹¸¦ µé¾î °íü »óÅÂ)¿¡ ´ëÇÑ ¹è¿ ¹æ¹ý ¼ö¿Í ±× È®·üÀº ±ØÈ÷ À۱⠶§¹®ÀÌ´Ù. 52ÀåÀÇ Ä«µå³îÀ̸¦ »ý°¢ÇÒ ¶§ ¾Æ¹«·¸°Ô³ª ¼¯¿© ÀÖ´Â »óÅÂ(¹«Áú¼)¿Í ´ÙÀ̾Ƹóµå 12ÀåÀÌ ¼ø¼´ë·Î ³¢¾î ÀÖ´Â »ýÅÂ(Áú¼ ÀÖ´Â »óÅÂ)´Â ÈÄÀÚÀÇ È®·üÀÌ ÈξÀ ÀÛ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë °ÍÀÌ´Ù. Ä«µå¸¦ ¾Æ¹«·¸°Ô³ª ¸î ¹ø Ä¡°í ÀÖÀ¸¸é Á¡Â÷ È®·üÀÌ Å« ÂÊÀ¸·Î °¡°Ô µÈ´Ù. 10ÀÇ 20Á¦°öÀÌ ÈξÀ ³Ñ´Â ºÐÀÚµé·Î ÀÌ·ç¾îÁø ±âü°èÀÇ ºÐÀڹ迿¡¼´Â ±× Á¤µµ°¡ ¾ó¸¶³ª ½ÉÇϰڴ°¡? ¿©±â¼´Â ¿ªÇàÇÏ´Â È®·üÀÌ °ÅÀÇ ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê´Â´Ù. Àß Á¤µ·µÈ Áø¿Àå¿¡¼ À¯¸®ÄÅÀÌ ¶³¾îÁ® ±úÁú È®·üÀº Å©Áö¸¸ ±× ÆÄÆíÀÌ ´Ù½Ã ¸ð¾Æ¼ ¿ÂÀüÇÑ À¯¸®ÄÅÀÌ µÉ È®·üÀº °ÅÀÇ ¾ø´Ù. ´Ù½Ã ¸»ÇÏ¸é ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ¹«¾ùº¸´Ùµµ ¹°Áú°èÀÇ ¿Àû »óÅ·κÎÅÍ Á¤ÇØÁø ¾çÀ¸·Î¼, Åë°è¿ªÇÐÀÇ ÀÔÀå¿¡¼´Â ¿¿ªÇÐÀûÀÎ È®·üÀ» ³ªÅ¸³»´Â ¾çÀ¸·Î ¿£Æ®·ÎÇÇ Áõ°¡ÀÇ ¿ø¸®´Â ºÐÀڿÀÌ È®·üÀÌ ÀûÀº Áú¼ ÀÖ´Â »óÅ·κÎÅÍ È®·üÀÌ Å« ¹«Áú¼ÇÑ »óÅ·ΠÀ̵¿ÇØ °¡´Â ÀÚ¿¬Àû Çö»óÀ¸·Î Çؼ®µÈ´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é, ¸¶Âû¿¡ ÀÇÇÑ ¿ÀÌ ¹ß»ýÇÏ´Â °ÍÀº ¿ªÇÐÀû ¿îµ¿(ºÐÀÚÀÇ Áú¼ ÀÖ´Â ¿îµ¿)ÀÌ ¿¿îµ¿(¹«Áú¼ÇÑ ºÐÀڿ)À¸·Î º¯ÇÏ´Â °úÁ¤ÀÌ¸ç °í¿Â ¹°Ã¼¿¡¼ Àú¿Â ¹°Ã¼·Î ¿ÀÌ À̵¿ÇÏ´Â °ÍÀº ±¹ºÎÀûÀ¸·Î ºÐÀڿ¿¡ °³º°¼ºÀÌ ÀÖ´Ù°í ÇÏ´Â Áú¼ ÀÖ´Â »óÅ¿¡¼ ºÐÀڿÀÌ ±ÕÀÏÇØÁö´Â ¹«Áú¼»óÅ·ΠÀ̵¿ÇØ °¡´Â °ÍÀÌ´Ù. À̵éÀº ¾î´À °æ¿ì¿¡³ª ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏÁö¸¸ ±× ¹Ý´ëÀÇ °úÁ¤Àº ¹«Áú¼¿¡¼ Áú¼·Î ¿Å°Ü°¡´Â °ÍÀ̸ç ÀÌ °úÁ¤Àº ÀÚ¹ßÀûÀ¸·Î ÀϾÁö ¾Ê´Â´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿¿ªÇÐÀû È®·üÀÇ ÃÖ´ë°ªÀº ¿Âµµ°¡ ±ÕÀÏÇÑ ¿ ÆòÇü»óÅ¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î¼, °íÂûÇÏ°í ÀÖ´Â ¹°Áú°è°¡ ´Ù¸¥ ¿¡³ÊÁöÀÇ ÃâÀÔÀÌ ¾ø´Â °í¸³°è(͵ءͧ)ÀÎ °æ¿ì¿¡´Â ´Ê´ø ºü¸£´ø Àüü°¡ ¿ ÆòÇü¿¡ µµ´ÞÇÏ¿© ¸ðµç ¿ °úÁ¤ÀÌ Á¤ÁöÇÏ´Â °ÍÀ̶ó°í »ý°¢µÈ´Ù. À̷κÎÅÍ ¿£Æ®·ÎÇÇ Áõ°¡ÀÇ ¹ýÄ¢ÀÌ ¹ßÇ¥µÈ Á÷ÈÄ ¸¸¾à ÀÌ ¹ýÄ¢ÀÌ Á¤´çÇÏ´Ù¸é ¿ìÁÖ´Â ¾î´À °ÍÀ̳ª ¿ ÆòÇü¿¡ µµ´ÞÇÏ¿© ¸ðµç Á¾·ùÀÇ ¿¡³ÊÁö°¡ ºÐÀÚÀÇ ºÒ±ÔÄ¢ÀûÀÎ ¿ ¿îµ¿À¸·Î º¯ÇÏ¿©, ¿ÀÇ Á¾¸», Áï ¿ìÁÖÀÇ Á¾¸»¿¡ µµ´ÞÇÏ°Ô µÉ °ÍÀ̶ó´Â ³íÀïÀÌ ÀϾ´Ù. ±×·¯³ª ÀÌ´Â ¿ìÁÖ¸¦ °í¸³µÈ À¯ÇÑÇÑ °è¶ó°í °¡Á¤ÇßÀ» ¶§ÀÇ °á·ÐÀÌ´Ù.
±¸Ã¼ÀûÀÎ ¿¹¸¦ µé¾îº¸ÀÚ. ¾î¶² ½Ã½ºÅÛÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ º¯È´Â ½Ã½ºÅÛ¿¡ °¡ÇØÁø ¿À» ±× ½Ã½ºÅÛÀÇ Àý´ë¿Âµµ·Î ³ª´« °ªÀ» ¸»ÇÑ´Ù. ½ÄÀ¸·Î ¾²¸é ´ÙÀ½°ú °°´Ù.
¡âS ¡Ã Q / T
¿¹¸¦ µé¾î 600µµÀÇ ¹°Ã¼¿¡¼ 300µµÀÇ ¹°Ã¼·Î 3000KcalÀÇ ¿ÀÌ À̵¿Çß´Ù¸é
600µµ ¹°Ã¼ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ º¯È´Â -3000/600 = -5 Kcal/Kelvin (°¨¼Ò)
300µµÀÇ ¹°Ã¼ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ º¯È´Â +3000/300 =+10 Kcal/Kelvin (Áõ°¡)
±×·¡¼ ÀüüÀûÀÎ ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ Áõ°¡´Â 10 - 5 = 5 Kcal/Kalvin °¡ µÈ´Ù.
¿¬¼ÓÀûÀÎ ¿îÀü¿¡ ÀÇÇÏ¿© ¿¡³ÊÁö¸¦ âÃâÇÏ´Â ±â°èÀåÄ¡(Á¦1Á¾ ¿µ±¸±â°ü) ¹× ¿À» ¸ðµÎ ³²±è¾øÀÌ ÀÏ·Î º¯È¯ÇÏ´Â ±â°èÀåÄ¡(Á¦2Á¾ ¿¬±¸±â°ü) µîÀº °¢°¢ ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢ ¹× Á¦2¹ýÄ¢¿¡ À§¹èµÇ¾î ½ÇÁ¦·Î´Â Á¦ÀÛÇÒ ¼ö ¾ø´Ù.
¿¡³ÊÁö º¸Á¸¿¡ ¾î±ß³ª´Â ¿±â°üÀ» ¸¸µé ¼ö ¾ø´Â °Íó·³ ¿¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢¿¡ ¾î±ß³ª´Â ¿±â°ü, Áï ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ °¨¼Ò½ÃÅ°´Â ¿±â°üÀº ¸¸µé ¼ö ¾ø´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î 600µµÀÇ ¹°Ã¼¿¡¼ 300µµÀÇ ¹°Ã¼¿¡ 3000KcalÀÇ ¿ À̵¿À» Çϴµ¥ 1800KcalÀÇ ¿À» »©³»¼ ÀÏ·Î ¹Ù²Ù´Â ¿±â°üÀÌ ÀÖ¾ú´Ù°í ÇÏÀÚ.
600µµ ¹°Ã¼ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ º¯È´Â -3000/600 = -5 Kcal/Kelvin
300µµ ¹°Ã¼ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ º¯È´Â +(3000-1800)/300 = +4 Kcal/Kalvin
±×·¡¼ ÀüüÀûÀÎ ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ º¯È´Â -5 + 4 = -1ÀÌ µÈ´Ù.
Áï ÀÌ·± ¿È¿À² ±â°üÀ» ÀÖÀ» ¼ö ¾ø´Ù. ÀÌ ¶§´Â ¿ÜºÎ¿¡¼ ¾î¶² º¯È°¡ ÀÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù. Áï Àú¿ÂºÎ¿¡¼ °í¿ÂºÎ·Î ¿ÀÌ À̵¿ÇÑ´Ù°í ÇÏ´Â ÀÚ¿¬Çö»ó¿¡ ¿ªÇàÇÏ´Â °úÁ¤, ¿¹¸¦ µé¸é ³Ãµ¿±âÀÇ Àú¿ÂºÎ¿¡¼ ¿À» »©¾Ñ¾Æ °í¿ÂºÎ·Î ¹æÃâÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼´Â È®½ÇÈ÷ ±¹ºÎÀûÀ¸·Î ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ °¨¼ÒÇÏÁö¸¸, ÀÌ°Í¿¡´Â ³Ãµ¿±â¸¦ ÀÛµ¿½ÃÅ°´Â ¸ðÅÍ ³»¿¡¼ Àü·ù°¡ ¿·Î ¹Ù²ï´Ù°í ÇÏ´Â ÀÚ¿¬Àû °úÁ¤ÀÌ ÇÊ¿¬ÀûÀ¸·Î µ¿¹ÝµÇ¹Ç·Î Àüü·Î¼´Â ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
¸¶Âù°¡Áö·Î ¿ªÇÐÀû ÀÏÀÌ ¿·Î ¹Ù²î´Â °úÁ¤Àº, ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â ÀÚ¿¬Àû °úÁ¤ÀÌÁö¸¸, ¿ÀÌ ¿ªÇÐÀû ÀÏ·Î ¹Ù²î´Â °ÍÀº ºñÀÚ¿¬ÀûÀÎ °ÍÀ¸·Î, ÀÌ°ÍÀº ¿ÀÇ ÀϺΰ¡ Àú¿ÂºÎ(¿¹ÄÁ´ë ¹Ù±ù °ø±â µî)¸¦ µ¥¿î´Ù°í ÇÏ´Â ÀÚ¿¬Àû °úÁ¤ÀÌ ¼±ÇàµÇ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ¿äÄÁ´ë ÀÚ¿¬Çö»óÀº ¶§¶§·Î ±¹ºÎÀûÀÎ ºÎºÐÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ °¨¼ÒÇÏ´Â ºñÀÚ¿¬Àû º¯È¸¦ µû¸£´Â °Íµµ ÀÖÁö¸¸, ±×°Í¿¡ °ü°èµÇ´Â ¹°Áú°è Àüü¸¦ ´Ù·ç¾î º¸¸é, Ç×»ó ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ Áõ°¡½ÃÅ°´Â ¹æÇâÀ¸·Î Çö»óÀÌ º¯ÈÇÑ´Ù. ÀÌ ÀÌ·ÐÀº ÀÚ¿¬Çö»óÀÌ ÀϾ´Â ¹æÇâÀ» Á¤ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î¼, ¿¡³ÊÁöº¸Á¸¹ýÄ¢°ú ÇÔ²² ¿¿ªÇÐÀÇ ±âº»¹ýÄ¢À¸·Î Áß¿äÇÏ´Ù. ÀÌ»ó±âü¿¡¼ ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏÁö ¾Ê´Â °ÍÀº °¡¿ªº¯È¶ó°í ÇÏ´Â ºñÇö½ÇÀûÀÎ º¯È¸¦ °¡Á¤ÇÏ°í Àֱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.
¿£Æ®·ÎÇÇ¿¡ °üÇÑ ÄûÁî
°Ç¹°À» °¡¸¸È÷ ³öµÎ¸é °Ç¹°Àº ¼¼È÷ ¹«³ÊÁö±â ½ÃÀÛÇÑ´Ù. ¾ó¸¶³ª ¿À·£ ¼¼¿ùÀÌ °É¸±Áú ¸ð¸£Áö¸¸ ¾ðÁ¨°¡´Â ¹«³ÊÁø´Ù. Áï ¹«Áú¼µµ°¡ Áõ°¡ÇÑ´Ù. ÀÌ¿Í°°ÀÌ ¿£Æ®·ÎÇÇ¿¡ ´ëÇÑ °³³äÀº »ó´çÈ÷ ½¬¿î °³³äÀÓ¿¡µµ ÀÌÇØÇϱⰡ ¾î·Á¿î °æ¿ì°¡ ¸¹´Ù.
±×¸²Àº ¿£Æ®·ÎÇÇ ¶ó´Â À̸§À» °¡Áø ȸ»ç°¡ ¡¸¿ì¸®´Â ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ Áõ°¡½ÃÅ°´Â ÀÏÀ» Çϴ ȸ»ç¡¹¶ó´Â Ç¥¾î¸¦ °É°í Å©·¹ÀÎÀ¸·Î °Ç¹°À» ºÐ¼âÇÏ´Â ÀÏÀ» ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ´ëÃæ º¸¸é ¸Â´Â ¸»À̱⵵ ÇÏ´Ù. °Ç¹°À» ºÎ¼ö´Â °ÍÀº °Ç¹°ÀÇ ÀÔÀå¿¡¼ ¹«Áú¼µµ Áï ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÏ´Â ÀÏÀÓ¿¡ Ʋ¸²¾ø±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. Á¤¸» ÀÌ °úÁ¤¿¡¼ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â Áõ°¡ÇÏ´Â °ÍÀϱî?
Çؼ®:
ÇÏÁö¸¸ ÀÌ ±×¸²À» ÀÚ¼¼È÷ µûÁ®º»´Ù¸é °Ç¹°ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ ²À Áõ°¡ÇÑ´Ù°í¸¸Àº ¸»ÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. ¿£Æ®·ÎÇÇȸ»çÀÇ Å©·¹ÀÎÀº °Ç¹°À» ºÎ¼ö±â À§ÇØ °Ç¹°¿¡ ¼èÃ߸¦ ºÎµúÄ¡´Â ¹æ¹ýÀ» ¾´´Ù. À̶§ ¼èÃßÀÇ ¿îµ¿¿¡³ÊÁöÀÇ ÀϺκÐÀº °Ç¹°¿¡ Àü´ÞµÇ¾î °Ç¹°À» ºÎ¼öÁö¸¸ ¶Ç ÀϺκÐÀº ¼Ò¸®¿¡³ÊÁö³ª ÀÛÁö¸¸ ºû¿¡³ÊÁö ±×¸®°í °Ç¹°¿¡ ¿¿¡³ÊÁö·Î Àü´ÞµÈ´Ù. µû¶ó¼ °Ç¹°Àº ¼èÃßÀÇ Ãæµ¹·Î ÀÎÇØ ¿ÜºÎ·ÎºÎÅÍ ¿À» ¾ò´Â ¼ÀÀÌ´Ù. ±×·¯¸é °Ç¹°ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ²À Áõ°¡ÇÑ´Ù°í ¸»ÇÒ ¼ö ¾ø°Ô µÇ°í ¿£Æ®·ÎÇÇȸ»çÀÇ Ç¥¾î´Â Ʋ¸° ¼ÀÀÌ´Ù. ¹°·Ð Å©·¹ÀÎÀº ±×³É ¿òÁ÷ÀÌ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï°í ¿¬·á¸¦ ¼Ò¸ðÇÏ¸ç ±× ¼Ò¸ðµÇ´Â ÀÛ¿ë¿¡¼´Â ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Áõ°¡ÇÑ´Ù. °Ç¹°°ú Å©·¹ÀÎÀÇ Àüü°è¿¡¼ º¸´õ¶óµµ Àüü ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â Áõ°¡ÇÑ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¾Õ¼ ¸»ÇÑ °Í°ú °°ÀÌ Å©·¹ÀÎÀÌ °Ç¹°À» ºÎ¼ö´Â ÀÏÀÌ ²À ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ Áõ°¡½ÃÅ°´Â Àϸ¸ ÀÖ´Â °ÍÀº ¾Æ´Ï´Ù.
[Á¾ÇÕ Á¤¸®]
1. À§Ä¡¿¡³ÊÁö¿Í ¿îµ¿¿¡³ÊÁö´Â ¾î¶² °ÍÀÌ¸ç ¾î¶² ¼ö½ÄÀ¸·Î ÁÖ¾îÁö´Â°¡?
2. ¿¿ªÇÐ Á¦1¹ýÄ¢À̶õ ¹«¾ùÀΰ¡?
3. ¿¿ªÇÐ Á¦2 ¹ýÄ¢À̶õ ¹«¾ùÀΰ¡?
4. ¿£Æ®·ÎÇǶõ ¹«¾ùÀΰ¡?
5. ¹«±â¹°¿¡¼ ¾Æ¸Þ¹Ù·Î, ¿ø¼þÀÌ·Î, Àΰ£À¸·Î ÁøÈÇß´Ù´Â °ÍÀº ¿£Æ®·ÎÇÇ À̷аú ¸ð¼øµÇ´Â°¡?